脂肽類表面活性劑的研究進展

袁永霞（長江大學， 湖北 荊州 434000）

脂肽類表面活性劑的研究進展

袁永霞
（長江大學， 湖北 荊州 434000）

隨著環保意識以及細菌對化學耐藥劑的增強，對生物表面活性的需求越來越高。脂肽作為目前表面性最強的生物表面活性劑，具有抗菌，殺毒，抗腫瘤等多種功能逐漸成為研究的重點。本文重點介紹的脂肽表面活性劑的結構特點和特性，及其在食品，醫療，生物防治方面的應用。

脂肽；結構；應用

生物表面活性劑是指動植物和微生物產生的具有表面活性的代謝產物［1-2］。它們具備兩親分子結構。此外，它們還具有一些其它的優點：①分子結構更為復雜，具有更高的表面活性。②可生物降解。③無毒或低毒。④在極端條件下具有更好的選擇性和專一性。脂肽類生物表面活性劑是目前研究的重點。

1 脂肽類表面活性劑的結構及其分類

目前關于芽孢桿菌產生的環脂肽研究較多，而芽孢桿菌產生的脂肽主要有surfactins，iturins和fengycin三種。

Surfactin有親水性的肽鏈和親油性的脂肪酸鏈構成，典型的氨基酸順序為：Glu-Leu-Leu-Val-Asp-Leu-Leu，手性序列為LLDLLDL。脂肪酸碳鏈的長度為12-16。Surfactin通過7號氨基酸上的羧基和脂肪酸鏈的β-羥基接形成環狀內酯環結構。不同的surfactin主要是其肽鏈的2、4或者7位氨基酸的不同，以及脂肪酸鏈的長短和直連的變化。

iturin分子質量大約為1.1KDa，屬于小分子。Itnrin包括iturinA， C， D， E， bacillramycin D， F， L， bacillnpeptin 和mycosubtilin，他們由7個氨基酸殘基組成的一個環肽，其中必定有一個不變的D-Tyr，以及穩定的手性順序LDDLLDL，最后通過酞胺鍵連接一個C14-C17的脂肪酸。

Fengycin是由β一羥基脂肪酸和10個氨基酸殘基的小肽組成，肽鏈中含有4個D-氨基酸和一個鳥氨酸，膚鏈中氨 基 酸 組 成 順 序 為（L-） Glu- （D-）Orn- （L-） Tyr- （D-）Thr-（L-） Glu- （D-） Ala（Val）- （L-） Pro-（L-） Gln-（D-）Tyr-（L-）Ile膚鏈的第10位Ile上的羧基和第3位的Tyr上羥基縮合形成環狀結構。它們被分成兩種類型（fengycin A 和fengycin B），當肽鏈的6位上是Ala時，屬于fengycin A；而為Val時，屬于fengycin B。脂肪酸鏈往往由14-18個C原子組成。

2 脂肽類表面活性劑的應用

目前脂肽主要應用于在食品，醫療，化妝品行業，由于在這些用量少，效果好，彌補了生成成本高的問題，可以大規模的應用。

2.1 食品中的應用

脂肽可用作食品添加劑。在食品加工過程中，可加入脂肽表面活性劑作乳化劑，研究表明Surfactins能乳化脂肪，防止脂肪聚集，可用于維持食品體積和質地的穩定。

2.2 醫藥方面的應用

脂肽類表面活性劑具有抗細菌、抗支原體，抗病毒，抗腫瘤，溶栓等作用。Bacillus anzyloliquefaciens ES-2產生的surfactin抑菌譜廣，不僅能明顯抑制革蘭氏陽性菌而且對革蘭氏陰性菌及部分霉菌和酵母也有顯著的抑菌作用［3］。

2.3 植物病害的防治

細菌和真菌是植物病害的主要病原體，而脂肽表面活性劑具有潛在的抗菌活性，可用于植物病害的防治。erenade由AgraQuest公司推出，它的Bacillus subtilis產生的具有抗霉菌和抑制植物病原菌抱子的作用，該制劑葉面施用能防治蔬菜、櫻桃、葡萄、葫蘆和胡桃的細菌和真菌病害［4］。

3 發展趨勢

脂肽具有高的表面活性，并且可以有效的抗病毒，抗菌，抗腫瘤，抗支原體，抗蟲活性，但是脂肽產量低，提純成本高，目前尋求提高脂肽產量的方法，合適的發酵工藝和高效，低成本的提取工藝是研究的重點。我國水產業資源豐富，關于脂肽在水產中的應用也就成為研究的重點。

［1］Bant IM.BioSurfactants，more in demand than ever［J］.Biofutur，2000，20（198）：44-47.

［2］曹小紅，王愛華，等.Surfactin對人乳腺癌MCF-7細胞增殖、凋亡及細胞骨架的影響［J］.生物工程學報，2009，11：1705-1710.

［3］Francoise Peypoux， Bonmatin Jean-Marc， Henri Labbe etal.［Ala4Jsurfactin， a novel isoform from Bacillus subtilis by mass and NMR spectroscopies.European Journal of Biochemistry 1994， 224： 89-96.

［4］Hideji Itokawa，Toshihiko Miyashita， Hiroshi Morita etal.Structural and conformational studies of ［Iie7］ and ［Leu7］ surfactins form Bacillus subtilis natto.Chemical and Pharmaceutical Bulletin 1994，42（3）： 604-607.